动车组电加热器与温控器性能匹配试验方案的研究

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2016.22.061

摘 要：该文主要对动车组电加热器与温控器性能进行研究，模拟现车安装状态下的配套试验并据此进行分析。在部件装车之前验证其安全性、可靠性，为动车组运行中的安全可靠提供保证。

关键词：动车组 电加热器 温控器 配套试验

中图分类号：U216.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）08（a）-0061-02

随着我国高速铁路事业的不断发展，动车组零部件设计选型、检修产品合理的试验方案成为确保车辆运行的可靠性及安全性必要保证。文章以某型动车组为基础，提出了国产化电加热器与进口恒温控制器一起工作时性能匹配的方案，进口恒温控制器能否在设定值断开，以检验二者是否匹配及相关零部件是否达到安全及可靠性要求。

1 电热器及温控器介绍

安装在车内地板上方的固定电加热器。客室内地板上方固定电加热功率根据车型不同，功率从12 kW到18 kW不等，另外每侧通过台和每个卫生间均固定电加热器。为保护加热元件，采用进口温控器控制电热器的运行以达到理想的温度及节能效果。

2 试验方案

2.1 试验项点要求

（1）电热管试验（管温试验、绝缘电阻试验、功率试验）。

（2）温控器试验。

（3）模拟现车安装状态下的配套试验。

试验项目（1）（2）测试国产化加热管、进口恒温控制器达到技术规范要求后，才可进行第（3）项测试。

2.2 电热管试验

2.2.1 电热管冷态绝缘电阻试验

将电热管安放在试验架上，两端固定，中间悬空。然后，用500 V级兆欧表测量电热管冷态绝缘电阻，并记录测量数据。兆欧表读数不小于500 MΩ为合格。

2.2.2 电热管管温试验

进行完电热管冷态绝缘电阻试验且合格后，接通电热管电源，调节稳压器输出电压为电热管额定电压，记录试验起始时间。通电1 h后，用面接触式点温计对每个电热管表面任意选取的7个测试点进行测试，电热管表面任一点温度不高于180 ℃为合格。

2.2.3 电热管功率试验

进行完电热管管温试验且合格后，用钳形万用表测量电热管的工作电压和工作电流，根据公式（1）计算电热管功率。

P=U×I×cosφ （1）

式中：

P为电热器功率，单位为瓦（W）。

U为电热器额定工作电压有效值，单位为伏（V）。

I为电热器额定工作电压下的电流有效值，单位为安（A）。

cosφ为电热器额定工况下的功率因数，对电阻型发热元件cosφ可取为1。

电热管实测功率偏差在-10%～5%范围内即为合格。

2.2.4 电热管热态绝缘电阻试验

进行完电热管功率试验且合格后断电，30 s内用500 V兆欧表测量电热管热态绝缘电阻，兆欧表读数不小于100 MΩ视为合格。

2.3 温控器试验

2.3.1 单相温控器冷态绝缘电阻试验

用1 000 V级兆欧表测量卫生间及门廊电加热器单相温控器的冷态绝缘电阻，兆欧表读数不小于100 MΩ为合格。对于不合格的温控器进行更换。

2.3.2 温控器动作温度试验

用电热干燥箱对温控器动作温度进行测试。

将温控器放置于电热干燥箱内，并使其处于封闭状态，与带指示灯开关和电源连接，形成回路。在温控器金属感温探头处固定一个测温表的感温探头，当干燥箱内的温度达到温控器设定值时，温控器断开，指示灯灭，记录此时测温表的温度显示值，即温控器的实际动作温度值。待干燥箱内的温度低于设定值时，温控器功能恢复，记录此时测温表的温度显示值。温控器在其温度设定值处（或规定温度区间内）动作（即常闭触点断开），低于设定值（或规定温度区间最小值）恢复为合格。

2.4 模拟现车安装状态下的配套试验

2.4.1 电热器罩板温度试验

在试验架上固定加热器后部型材，将测试合格的电加热管及带金属探头的电子温控器安装在后部型材上，并在温控器探头处固定一测温表的感温探头。安装上电热罩板后，接通电源开始试验，同时记录试验起始时间。接通电源1 h后，用面接触式点温计测量每个电热管中间部位对应的罩板处温度值，并做好试验记录。电热罩板温度不高于60 ℃为合格。

2.4.2 电热器与温控器地面匹配试验

完成电热器罩板温度试验后，用铝箔封装的玻璃丝棉将电热器罩板通风孔、电热器后部型材两端及后部密封，保证电热器周围为一封闭空间，观察试验台上测温指示灯的状态。当测温指示灯熄灭时，说明温控器已动作，记录此时相应测温表的读数，直至检测全部结束；断电一段时间后，测温指示灯重新亮起时，记录此时相应测温表的读数，直至检测全部结束。温控器在（85±5）℃范围内动作（即常闭触点断开），断电一段时间后能够恢复为合格。具体可参考图1。

2.4.3 电热管再次冷态绝缘电阻检测

让电热管自然冷却至室温后，再次用500 V兆欧表测量电热管冷态绝缘电阻值，并做好试验记录。兆欧表读数不小于500 MΩ为合格。

3 结语

在新产品设计和检修过程中，根据实际试验情况以及试验报告，确认电热器能否满足检测要求以及实际使用要求，在部件装车之前验证其安全性、可靠性，为动车组运行中的安全可靠提供保证。

参考文献

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